飞机结构一百年（上）

路易·布莱里奥（左）和雷蒙·索尼耶（右）

布莱里奥十一型现代复刻机

　　这架飞机和“飞行者”有相同的薄机翼设计，机翼外表面覆盖粗棉布，上下翼面弯曲弧度很大，机翼前后梁的上下缘都被削薄，使翼肋的上下缘条能跨于翼梁上。由于翼梁强度不足以支撑飞行和降落时的负载，故需要外露式拉力钢线辅助。飞行时升力使翼梁向上弯，上半部拉线不受力，下半部的拉线受张力；降落时机翼的惯性力使机翼向下弯，上半部拉线受张力，下半部拉线不受力。拉线受力时，垂直于翼梁的分力会承担翼梁上的部分剪力负载，这和双翼机的垂直支柱作用一样，不过拉线上的张力有个沿着翼梁指向机身方向的分量，会对翼梁产生压迫的作用，当时颇受大家的关注。因为木头并不耐压，机翼两端被向内压挤下可能会使机翼屈曲（buckling）破坏。

布莱里奥十一型三面图，机翼由外露式拉力钢线辅助支撑

　　“布莱里奥十一型”原本有着枢轴副翼（pivoting ailerons），但飞机的横向稳定性并不好。1908年8月在法国的勒芒（Le Mans）附近的赛马场，布莱里奥目睹威尔伯驾驶“飞行者A型”在一次促销展示飞行中，重复表演了令人激赏的操控侧弯，留下深刻印象，于是把“飞行者”的机翼扭转方式用在了他的飞机上，才使“布莱里奥十一型”有了真正的横向控制能力。由于布莱里奥对飞机操控性深具信心，因此在1909年6月25日一个大雨的早上，完成了人类首次动力飞行飞越英吉利海峡的壮举。“布莱里奥十一型”后来进入批生产，到第一次世界大战爆发时已生产多架，成为世界知名飞机之一。

布莱里奥的枢轴副翼，升降舵也采用这种形式

当布莱里奥在英吉利海峡对岸的多佛降落的时候，第一个迎接他的是当地一名警察

　　同时期法国还出现了多种外型类似的单翼机，德国在1915年也有外形差不多的福克E-Ⅲ单翼机（Fokker E-Ⅲ），在大战末期还发展出更先进的内置拉线单翼机。英国因为考虑强度和耐用性，对单翼构型并不热衷，所以整个第一次世界大战期间，英国只在1917年出现一种单翼机——布里斯托M.1C（Bristol M.1C）。

福克E-Ⅲ单翼机

布里斯托M.1C现代复刻机

一战期间飞机结构

　　第一次世界大战期间最重要的两大结构创新是悬臂式机翼（cantilever wing）和硬壳式机身（monocoque fuselage）。不需要任何拉力钢线的机翼被称为悬臂式机翼，其基本架构仍是翼梁与翼肋，但单凭主翼梁的强度就足以支撑机翼的飞行负载。第一次世界大战时第一架实际生产的悬臂式机翼战斗机，是当时由荷兰飞机设计师福克（Anthony Fokker）为德国空军所制造的时速213公里的福克Dr-I三翼机，这架飞机由1912年进入福克公司担任首席设计师的普拉茨（Reinhold Platz）设计。1917年出厂的福克Dr-I木制机翼上没有会产生阻力的拉力钢线，三翼的翼尖由一根薄而流线、非结构的垂直支撑条贯穿，用来控制某些飞行状况下的飞机颤振，机翼的强度来自一根强壮的方型翼梁。由于普拉茨精通焊接，因此Dr-I的衍架式盒状机身就以焊接钢管取代了木条，但仍然保留交叉钢线。

悬臂式机翼的主翼梁的强度足以支撑飞行负载

安东尼·福克

福克Dr-I取消了机翼之间的拉力钢线